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Foundations Lektion 2 von 5

Lektion 2 · ~7 Min.

Das Mooresche Gesetz und die Verlangsamung.

Fünf Jahrzehnte lang war die Annahme, dass der Computer des nächsten Jahres doppelt so gut sein würde wie der diesjährige, der Motor der IT-Branche — und die stille Rechtfertigung für den 3-Jahres-Ersatzzyklus. Diese Annahme gilt nicht mehr.

Diese Lektion erklärt, was das Mooresche Gesetz tatsächlich aussagte, was sich um 2005 änderte und warum die praktische Konsequenz ist, dass ein fünf Jahre alter Laptop im Jahr 2026 längst nicht so veraltet ist, wie er es 2005 gewesen wäre.

Close-up of a computer circuit board

Was das Mooresche Gesetz wirklich besagte

Nicht das, was die meisten denken

1965 veröffentlichte Gordon Moore — Mitbegründer von Intel — einen vierseitigen Artikel im Magazin Electronics, in dem er beobachtete, dass sich die Zahl der Transistoren auf einem Mikrochip jedes Jahr verdoppelte. 1975 revidierte er die Schätzung auf eine Verdopplung alle zwei Jahre, und das wurde zur kanonischen Fassung.

Einige Dinge werden dabei oft falsch verstanden:

Es war eine Beobachtung, kein physikalisches Gesetz. Moore extrapolierte aus Datenpunkten. Nichts in der Natur verlangt, dass sich Transistorzahlen planmäßig verdoppeln.
Es ging um Transistordichte, nicht um Geschwindigkeit. Die populäre Lesart — Computer verdoppelten ihre Geschwindigkeit alle zwei Jahre — ist eine schlampige Zusammenfassung, die mehrere verschiedene Trends vermengt.
Es sagte nichts über Kosten oder Stromverbrauch aus. Diese wurden von einem separaten Prinzip bestimmt: dem Dennard-Scaling (Robert Dennard, IBM, 1974), das besagte, dass bei kleiner werdenden Transistoren ihre Leistungsdichte konstant blieb — man konnte also mehr Transistoren unterbringen und sie schneller laufen lassen und die Wärme im Griff behalten, alles zugleich.

Rund dreißig Jahre lang galten beide gleichzeitig. Computer wurden tatsächlich in vorhersehbarem Takt dramatisch schneller, günstiger und energieeffizienter. Ersatzzyklen von zwei bis drei Jahren ließen sich rein über die Leistung rechtfertigen: Eine neue Maschine übertraf die alte wirklich deutlich.

Ansehen — Moore in seinen eigenen Worten

ASMLs neu veröffentlichtes Interview von 2014 mit Gordon Moore (1929–2023) über die Vorhersage, die er 1965 traf. Vier Minuten, in denen der Mann selbst reflektiert, wie aus einer beiläufigen Extrapolation das Leitprinzip der Halbleiterindustrie wurde — und warum selbst er von ihrer Langlebigkeit überrascht war.
Gordon Moore über das Mooresche Gesetz — 4 Min. 13 Sek. Quelle: ASML (2014, neu veröffentlicht 2025)
Wissensfrage Welche dieser Aussagen beschreibt Moores ursprüngliche Beobachtung von 1965 am genauesten?

Was um 2005 zerbrach

Das Ende eines Freibiers

Das Dennard-Scaling zerbrach zuerst, etwa 2005–2006. Als Transistoren unter ~65 nm schrumpften, führten Leckströme und Quanteneffekte dazu, dass kleinere Transistoren nicht mehr proportional weniger Strom verbrauchten. Das Freibier war vorbei: Man konnte weiter Transistoren hinzufügen, aber nicht mehr die Taktrate hochschrauben, ohne den Chip zu schmelzen.

Deshalb erreichten die Taktraten Mitte der 2000er ein Plateau bei etwa 3–4 GHz und haben sich seither kaum bewegt. Die Antwort der Branche bestand darin, mehr Kerne (Parallelität) hinzuzufügen statt schnellerer Kerne. Das hilft bei manchen Workloads (Videokodierung, wissenschaftliches Rechnen), bringt aber fast nichts für den Single-Thread-Code, der alltägliche Büroarbeit und Surfen im Web dominiert.

Das Mooresche Gesetz selbst — reine Transistordichte — hielt länger, verlangsamt sich aber seit etwa 2015 sichtbar. Die wirtschaftliche Seite hat sich noch stärker verlangsamt: Jeder neue Fertigungsknoten kostet nun ein Vielfaches des vorherigen. Eine hochmoderne Fab kostet 2026 über 20 Milliarden Euro im Bau. Ein 2-nm-Wafer kostet rund 4× so viel wie ein 7-nm-Wafer. Die Kosten-pro-Transistor-Kurve, die früher stetig fiel, ist an der Spitze abgeflacht oder sogar umgekehrt.

Leistung in Zahlen

Indikative Single-Thread-Leistungszuwächse über CPU-Generationen, normiert auf 2005 = 100. Die Ära vor 2005 verdoppelte sich alle zwei Jahre; die Ära nach 2005 ist im Vergleich nahezu flach.
Single-Thread-CPU-Leistung, indexiert auf 2005
Jahr Repräsentative CPU Single-Thread-Index Δ ggü. 2005
1995 Intel Pentium (133 MHz) 5
2000 Intel Pentium III (1 GHz) 30
2005 Intel Pentium D (3 GHz) 100 Basis
2010 Intel Core i5-650 (3,2 GHz) 180 1,8×
2015 Intel Core i5-6600K (3,5 GHz) 240 2,4×
2020 Intel Core i5-10600K (4,1 GHz) 300 3,0×
2025 Intel Core Ultra 7 265 (3,9 GHz) 380 3,8×

Die Form der Kurve zählt mehr als die Zahlen. Von 1995 bis 2005 wuchs die Single-Thread-Leistung um das 20-Fache. Von 2005 bis 2025 wuchs sie um weniger als das 4-Fache. Der Unterschied zwischen einem Laptop von 2018 und einem von 2025 bei alltäglicher Büroarbeit ist klein genug, dass die meisten Nutzer ihn in einem Blindtest nicht bemerken würden.

Wissensfrage Warum hörten die Taktraten Mitte der 2000er auf zu steigen, obwohl die Transistorzahlen weiter wuchsen?

Was das in der Praxis bedeutet

Das ehrliche Argument für ältere Hardware

Wenn du 2005 einen Laptop gekauft hast, fühlte er sich 2010 wirklich langsam an. Derselbe Arbeitsablauf, der fünf Jahre zuvor flüssig lief, kroch auf derselben Hardware dahin, und eine neue Maschine fühlte sich umwerfend schneller an.

Wenn du 2018 einen Laptop gekauft hast, fühlt er sich 2026 nicht auf dieselbe Weise langsam an — zumindest nicht wegen der CPU. Ein ThinkPad von 2018 mit 16 GB RAM und einer SSD lässt Microsoft 365, Teams, Chrome mit einem Dutzend Tabs und Visual Studio Code etwa so gut laufen wie ein Modell von 2026 derselben Klasse. Die CPU ist nicht der Engpass.

Was altert:

Akkugesundheit — meist unter 70 % der ursprünglichen Kapazität bis Jahr 4–5. Austauschbar für 40–90 €.
Speicher — ältere Laptops mit mechanischen HDDs fühlen sich veraltet an, aber ein SSD-Upgrade verwandelt sie.
RAM — Maschinen vor 2018 kamen oft mit 4–8 GB; moderne Web-Apps gehen von 16 aus. Bei den meisten Geräten aufrüstbar.
Betriebssystem-Support — Windows 11 hat den Support für viele CPUs vor 2018 gestrichen. Linux-Distributionen und ChromeOS Flex springen ein, wo Microsoft aufhört.

Keines davon ist ein CPU-Problem. Es sind Akku-, Speicher-, RAM- und Lizenzprobleme — und alle lassen sich für einen Bruchteil der Kosten eines neuen Geräts beheben.
Wissensfrage Ein Kollege sagt: „Mein fünf Jahre alter Laptop ist zu langsam für Office und Surfen. Ich brauche einen neuen." Was ist der wahrscheinlichste echte Engpass?

Warum das für den Rest des Kurses wichtig ist

Die Punkte verbinden

Die Verlangsamung des Mooreschen Gesetzes ist der technische Grund, warum das 4-R-Rahmenwerk 2026 funktioniert. Würde sich die Hardware noch alle zwei Jahre in ihrer Leistungsfähigkeit verdoppeln, wären Reparatur und Wiederverwendung ein aussichtsloser Kampf: Selbst eine einwandfrei funktionierende drei Jahre alte Maschine würde sich hoffnungslos veraltet anfühlen.

Aber das ist nicht mehr die Welt, in der wir leben. Die Hardware hat ein Plateau erreicht. Der Engpass ist für die meisten Nutzer nicht mehr die Rechenleistung — es sind Bauteilalterung (Akku), Speichertyp (HDD vs. SSD) und Software-Ballast. Alle drei sind behebbar. Keines davon erfordert einen neuen Laptop.

Die nächste Lektion betrachtet, warum das ökologisch wichtig ist: Die CO₂-Kosten eines neuen Laptops stecken überwältigend in seiner Herstellung, nicht in seiner Nutzung. Sobald man weiß, dass das neue Gerät nicht einmal nennenswert schneller ist, wird das Argument fürs Behalten des alten zugleich technisch und ökologisch.